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PARTE 1 SISTEMAS TUTORES INTELIGENTES

2. Arquitecturas de Sistemas Tutores Inteligentes

2.20. Base de Dados de Modelos Pedagógicos

No processo de ensino-aprendizagem utilizam-se diferentes métodos de ensino, baseados em diferentes teorias de aprendizagem. Na procura de uma maior flexibilidade e efectividade no ensino, a Framework FD-STI incorpora uma base de dados de modelos pedagógicos passíveis de serem utilizados. Pretende-se que, através da caracterização que o sistema faz do aluno, (através do modelo do aluno, cap. 2.6), os métodos de ensino mais adequados sejam utilizados de acordo com o modelo do aluno em questão. Adicionalmente, para um mesmo aluno, e caso um método de ensino se revele menos adequado, o sistema deverá possuir a capacidade de trocar de método. O facto de se encontrarem numa base de dados, num formato que permite a manipulação pelo sistema, permite também que sejam incorporados novos modelos, sem que o sistema tenha de ser alterado, como aliás se processa também ao nível da base de conhecimento. Ao colocar uma base de modelos pedagógicos fora do próprio STI, está-se também, e mais uma vez, a reiterar a importância das teorias da aprendizagem, da pedagogia, num tal sistema, tornando-o dinâmico na forma como ensina, ou seja, o professor ideal que muda de estratégias e forma de actuação perante situações e alunos diferentes.

2.21. Conclusões

Ao longo deste capítulo, foram enumeradas as características desejáveis de um STI, bem como aqueles que se julga serem os problemas mais pertinentes inerentes ao seu desenvolvimento e aplicação. Do trabalho desenvolvido, ressaltam algumas questões que constituem parte dos problemas que carecem de resolução no desenvolvimento de STI, e que foram sintetizados numa matriz problemas/contribuições. Como forma de contribuir para a possível resolução das questões enunciadas, a FD-STI visa pois propor técnicas e métodos que se julgam importantes para o desenvolvimento de STI, contribuindo com melhorias fundamentais. Após detalhar e aprofundar os componentes da FD-STI, as possíveis contribuições de cada um deles foram explicitadas e referenciadas.

Também importante, como referido ao longo deste trabalho, é o envolvimento de outros ramos da ciência que não exclusivamente a informática, como as ciências da educação e a psicologia. As teorias de ensino devem ter um papel preponderante nos STI, pois permitem ao sistema socorrer-se de um teoria de ensino e adaptar-se ao aluno e à sua forma de aprender, deixando de ser o aluno responsável por se adaptar ao sistema, mas sim o sistema que se deve adaptar. Esta mudança de atitude e de perspectiva contribuirá para melhorar este processo de ensino.

Conclusões

Esta dissertação reflecte um trabalho de levantamento sobre a área de Sistemas Tutores Inteligentes, desde o seu aparecimento como área de investigação, das suas etapas de evolução até ao que se designa hoje como sendo um Sistema Tutor Inteligente. Os conceitos relacionados foram introduzidos, e as arquitecturas relevantes foram estudadas. Partindo da arquitectura denominada clássica ou tripartida, os módulos que a constituem foram enumerados e dissecados, procurando focar e contextualizar os aspectos mais importantes. Da análise dos Sistemas Tutores Inteligentes desenvolvidos mais relevantes, ressaltaram alguns pontos fortes mas também algumas debilidades permitindo identificar as características que se julgam desejáveis num tal sistema, bem como alguns erros a evitar. Sugeriu-se a necessidade de investigação em diferentes domínios que não apenas a Informática, dada a natureza multidisciplinar dos STI, desde logo a Psicologia e as Ciências da Educação, dado que se pretende intervir no processo de ensino. Pode-se verificar que, os STI foram condicionados pelas correntes pedagógicas da altura em que foram desenvolvidos, procurando pois reproduzir o tipo de ensino em vigor à data.

A Inteligência Artificial assume um papel preponderante para tornar possível a adaptabilidade dos STI. Os STI surgem como potenciadores do processo de ensino e não como substitutos do tutor humano, ficando exposto que a utilização de STI produz resultados interessantes relativamente a grupos de alunos que não os utilizam, mas ainda assim inferiores aos resultados obtidos por grupos de alunos com um tutor individualizado.

Vários Sistemas Tutores Inteligentes foram analisados, ressaltando que o caminho a percorrer ainda é longo, pois o nível de inteligência de tais sistemas ainda se encontra aquém do esperado. Verifica-se na grande maioria dos STI uma dependência do próprio sistema com o seu domínio de actuação, um dos factores que limita e muito a escalabilidade de tais sistemas. Exemplo disso é o sistema CIRCSIM, um sistema efectivamente utilizado e com níveis interessantes de sucesso. No entanto, encontra-se fortemente dependente do seu domínio de actuação, não sendo adaptável a outros domínios. Uma possível excepção é o AUTOTUTOR, com a sua aproximação por “Curriculum Scripts” e “Authoring Tools” que pretende especificamente a independência do sistema relativamente ao domínio em estudo. Este é o sistema que mais perto se encontra dos objectivos desejados para um STI.

os problemas mais pertinentes inerentes ao seu desenvolvimento e aplicação surgiram algumas questões que constituem parte dos problemas que carecem de resolução no desenvolvimento de STI. Como forma de contribuir para a possível resolução das questões anteriormente enunciadas, neste trabalho é proposta uma Framework de Desenvolvimento de Sistemas Tutores Inteligentes, FD-STI que visa propor técnicas e métodos que se julgam importantes para o desenvolvimento de STI, contribuindo com melhorias para o processo. Após detalhar e aprofundar os componentes da FD-STI, as possíveis contribuições de cada um deles foram explicitadas e referenciadas numa matriz de problemas/contribuições, onde se procura sintetizar e referenciar a importância de cada uma das técnicas, bem como as suas contribuições para uma tentativa de solucionar os problemas identificados.

Também importante, como referido ao longo deste trabalho, é o envolvimento de outros ramos da ciência que não exclusivamente a informática, como as ciências da educação e a psicologia. As teorias de ensino podem ter um papel preponderante nos STI, pois permitem ao sistema socorrer-se de uma teoria de ensino, de entre aquelas que se encontram disponíveis na base de dados de modelos pedagógicos, como proposto na FD-STI, adaptando-se ao aluno e à sua forma de aprender. O aluno deixa de ser responsável por se adaptar ao sistema, o que pode contribuir para melhorias no processo de ensino.

Esta Framework é bastante ambiciosa, ao separar completamente o domínio de intervenção do STI, propondo sistemas modulares, capazes de intervir em qualquer domínio de ensino, dado que o conhecimento é armazenado externamente de forma normalizada, bem como as técnicas de ensino, o que no limite permitiria que um sistema acedesse a uma base de conhecimento e a uma base de dados de técnicas de ensino, e iniciasse com eficiência o processo de ensinar. Basta comparar esta situação com o facto de um professor ser capaz de ensinar qualquer domínio do conhecimento, para se perceber a ambição da Framework.

No âmbito deste trabalho, foi produzido um artigo que foi apresentado na m-ICTE 2005 –

Third International Conference on Multimédia and Information & Comunication Technologies in Education, intitulado “Future Challenges in Intelligent Tutoring Systems – A Framework” que se encontra nos 15 artigos mais consultados do site da referida conferencia.

A FD-STI é uma mais valia no desenvolvimento de novos sistemas, alertando para os diversos problemas que se levantam e propondo um modelo de referência para o desenvolvimento de Sistemas Tutores Inteligentes.

Como trabalho futuro, pretende-se desenvolver um protótipo, a integrar numa plataforma de e-learning, e.g. Moodle, que é no presente o sistema mais utilizado nas escolas secundárias, aplicando a Framework apresentada, no sentido de proporcionar um STI a ser disponibilizado no âmbito do ensino secundário, procurando que possua as características que foram identificadas como desejáveis, obviamente tentando respeitar a independência do sistema relativamente ao domínio, e a possibilidade de adaptação ao aluno e à sua forma de aprender, tarefa que constitui um grande desafio.

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